• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.411-416
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• 2014

극성을 띠고있어 응집되는 성향이 카본블랙에 비해 강한 실리카의 분산도는 고무 복합소재의 물성을 좌우하는 중요한 요소이다. Wolff는 입자간 상호계수(${\alpha}_F$)를 도입하여 충전제간의 구조발달을 최초로 표현하였다. 하지만, 양기능성 실란의 도입에 따라 형성되는 3차원 구조발달은 표현할 수 없었다. 후에 이를 보완하기 위하여 Wolff의 표현은 복합소재 내 ${\alpha}_F$를 포함하는 구조발달 상호계수 ${\alpha}_C$로 확장되어 표현되었지만, 실험적으로 이 표현을 증명한 연구는 없었다. 이 논문은 구조발달 상호계수인 ${\alpha}_C$를 ${\alpha}_F$(실리카-실리카간 구조발달 상호계수), ${\alpha}_{FP}$(실리카-실란-고무간 구조발달 상호계수), ${\alpha}_P$(고무-고무간 구조발달 상호계수)로 고려하여 단기능성 및 양기능성 실란으로 처리된 실리카가 함유된 복합소재를 실험에 의해 최초로 표현하였다. 구조가 다른 실란들(PTES, OTES, TESPD, TESPT)을 이용하여 구조발달 상호계수 ${\alpha}_C$를 구성하는 ${\alpha}_F$, ${\alpha}_{FP}$, ${\alpha}_P$의 수치들을 측정하고 계산하였다. TESPT가 첨가된 복합소재의 ${\alpha}_C$의 값은 1.64이며, 이를 구성하고 있는 ${\alpha}_F$, ${\alpha}_{FP}$, ${\alpha}_P$는 각각 0.99, 0.31, 0.34로 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제36권4호
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• pp.255-261
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• 2001

Precut을 가지고 있는 고무 시편에서 서로 다른 온도에서 인장 강도의 영향을 조사하였다. 온도 조건에 따라 precut이 있는 시편과 precut이 없는 시편의 인장 강도는 서로 다른 거동을 보였다. $80^{\circ}C$에서는 임계 Precut 크기보다 더 큰 precut를 가지는 시편은 상온에서 시편보다 높은 인장 강도를 보였다. 상온에서 측정한 시편에 비하며 $80^{\circ}C$에서 측정한 시편은 잘 발달된 2차 균열들을 가지고 있는 반면, $110^{\circ}C$에서 측정한 시편의 경우 2차 균열들이 명확하게 발달하지 못하였다. 서로 다른 온도에서 인장강도의 차이는 인장시 발달된 결정화도와 균열 끝 부분에서 형성된 미세 균열 형상과 관계가 있는 것으로 보인다.

• 접착 및 계면
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• 제3권2호
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• pp.30-39
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• 2002

실리카로 보강된 천연고무 가황물에서 가황촉진제의 양이 열노화에 의한 가교밀도의 변화에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 또한 실란커플링제의 영향도 조사하였다. 가황촉진제로는 N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide(TBBS)를 실란 커플링제로는 bis-(3-(triethoxysilyl)-propyl)-tetrasulfide(TESPT)를 사용하였다. 가황물을 열노화 시키면 가교밀도는 증가하였고 노화 온도가 높을수록 그 변화 정도는 컸다. 실란 커플링제가 포함되지 않은 가황물의 가교밀도 변화가 실란 커플링제를 포함한 것에 비해 더 크게 나타났다. 실란 커플링제가 포함되지 않은 가황물의 경우에는 가교밀도의 변화에 대한 활성화 에너지가 가황촉진제의 함량이 증가할수록 순차적으로 낮아지는 경향을 보였다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권1호
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• pp.23-29
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• 2012

실리카가 충전된 천연고무 복합소재 내에서 실란 함량의 증가가 실리카간의 구조 발달 상수 (${\alpha}_F$)에 미치는 영향을 비교하였다. 동일한 실리카양 (10, 20, 30, 40 phr)에서 실란의 함량 (2, 4, 6, 8, 10, 12%)이 증가할수록 ${\alpha}_F$값이 증가하는 경향이 나타났다. 이는 실란내 존재하는 황이 가교에 참여하였기 때문인 것으로 판단된다. 또한 실란 함량이 같은 조건에서 실리카양이 증가할수록 ${\alpha}_F$값이 증가하였는데 이는 실리카 간 상호관계가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.235-244
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• 2012

본 연구에서는 thiazole 계 촉진제인 2-mercapto benzothiazole(MBT)의 첨가량을 변화시켜(0, 1, 2, 3, 4 phr) 실란/실리카로 충전된 천연고무 컴파운드에 첨가하여 가황속도, 물성, 고무-충전제간 상호작용계수(${\alpha}_F$), 가교밀도 및 탄젠트 델타($tan{\delta}$)에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 촉진제의 첨가량이 증가할수록 $t_{s2}$, $t_{90}$ 가황시간은 빨라졌고 가교 밀도 및 300% 모듈러스는 증가하였다. 인장강도와 신장률 또한 증가하였으나 3 phr에서는 더 이상의 증가가 없었다. 그리고 상온에서의 $tan{\delta}$ 값은 $70^{\circ}C$에서보다 높은 값을 나타내었다. 촉진제의 함량변화는 천연고무-실란/실리카간 상호관계(${\alpha}_F$)에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. 가황속도에 미치는 메카니즘을 고찰하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제54권4호
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• pp.330-334
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• 2019

Cryogenic crushing techniques have been employed for recycling waste rubber articles and for extracting residual organic additives present in rubber samples. Rubber particulate derived from tire tread abrasion is one of the key components of road dust. Therefore, in this work, we prepared rubber particulates using a cryogenic crusher and characterized their shapes as well as size distributions according to the type of rubber. The rubber particulates exhibited uneven surfaces with the presence of some small pieces. The order of the particle size distribution was observed to be: NR > BR > SBR. Subsequently, carbon black was added; this led to a decrease in the particle size and the shape becoming rougher. The crushed particulates of the carbon black-filled samples comprised agglomerated shapes of small pieces, which were similar in shape to that of wear debris in tire tread. It was discovered that crosslink density was one of the principal factors that led to the formation of small crushed particulates. The small particulates obtained by cryogenic crushing can be utilized as model rubber particulates for researching micro dust.

• Elastomers and Composites
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• 제59권1호
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• pp.8-16
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• 2024

As regulations on greenhouse gas emission have strengthened globally, the demand for improved fuel efficiency in automobiles continues to rise. In response, the tire industry is actively conducting research to improve fuel efficiency by enhancing tire performance. In this study, silica-filled epoxidized natural rubber (ENR)/butadiene rubber (BR) blend compounds were manufactured according to ENR types and silica contents, and their physical properties and vulcanizate structure were evaluated. ENR-50, which has a higher epoxide content than ENR-25, exhibited stronger filler-rubber interaction, resulting in superior abrasion resistance. In addition, because of its high glass transition temperature (T_g), the wet grip performance of ENR-50 improved, even though the rolling resistance increased. Increasing the amount of silica had little effect on the abrasion resistance due to the increase in filler-rubber interaction and decrease in toughness. In addition, ENR-50 exhibited better wet grip performance; however, the rolling resistance increased. The results indicated that truck bus radial (TBR) tire tread compounds can be designed by applying ENR-50 to improve wear resistance and wet grip performance. In addition, by applying ENR-25 and reducing the silica contents improve fuel efficiency.

• Elastomers and Composites
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• 제56권4호
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• pp.234-242
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• 2021

The demand for truck bus radial (TBR) tires with enhanced fuel efficiency and wear resistance have grown in recent years. In addition, as the issue of particulate matter and air pollution increases, efforts are being made to reduce the generation of particulate matter. In this study, the properties of epoxidized natural rubber (ENR) containing a silica-friendly functional group were evaluated by considering it as a base rubber and varying the silica ratio in this binary filler system. The results showed that the wear resistance of the NR/BR blend compound decreased as the silica ratio increased. In contrast, the ENR/BR blend compound exhibited an increase in wear resistance as the silica ratio was increased. In particular, the ENR-50/BR blend compound showed the best wear resistance due to the presence of several epoxide groups. Furthermore, we observed that for tan 𝛿 at 60℃, higher epoxide content resulted in the higher T_g of the rubber, indicating a higher tan 𝛿 at 60℃. On the other hand, it was confirmed that increasing the silica ratio decreased the value of tan 𝛿 at 60℃ in all compounds. In addition, we measured the amount of wear particulate matters generated from the compound wear. These measurements confirmed that in the binary filler system, regardless of the filler type, the quantity of the generated wear particulate matters as the filler-rubber interaction increased. In conclusion, the silica filled ENR/BR blend compound exhibited the lowest generation of wear particulate matters.